DE1917349A1 - Pneumatisches Steuersystem - Google Patents

Description

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»π?!,, ing. S. KOLZEB 89 AUOHUlTSiG

»HH-IPPINK-WEL: KU-STIIASSS 14

R. 739

Augsburg, den 2. April 1969

Robertshaw Controls Company_s 1701 Byrd Avenue, Richmond, Virginia, Vereinigte Staaten von Amerika

Pneumatisches Steuersystem

Die Erfindung betrifft pneumatische Steuersysteme
und Verbesserungen an Teilen solcher Steuersysteme. Die
Erfindung umfaßt auch eine verbesserte Betriebsweise für ein pneumatisches Steuersystem.

Es ist bekannt, zwei pneumatische Signale einem

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Vergleicher zuzuführen, welcher die Differenz zwischen den beiden empfangenen Signalen in ein Steuersignal umformt, das von dem Vergleicher zu einem Stelltrieb geleitet wird, und diesen in Abhängigkeit von dem Wert des Steuersignales betätigt, wobei das Steuersignal proportional zu der Differenz der beiden dem Vergleicher zugeführten pneumatischen EingangsSignalen ist.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Verwendung eines solchen pneumatischen Steuersystems zur Steuerung einer Wärmeaustauscheranordnung, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, die eine Haltvorrichtung und eine Klimaanlage enthält, der pneumatische Stelltrieb, welcher die Wärmeaustauscheranordnung steuert, einen Betätigungsbereich aufweisen muß, der an seinem einen Ende einen Vollbetrieb der Heizvorrichtung und an seinem anderen Ende einen Vollbetrieb der Kühlvorrichtung erzeugt, um eine geeignete, stabile Wärmeaustauscheranordnung zu schaffen, die nicht entweder zu vollem Kühlbetrieb oder vollem Heizbetrieb übergeht, wenn eine über oder unter einer gewählten Temperatur gelegene Temperaturbedingung festgestellt wird.

Ein solches stabiles, nicht schwingendes Wärmeaustauschersystem der soeben angegebenen Art kann nun die zu steuernde oder zu regelnde Temperatur innerhalb eines sehr breiten

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Proportionalbandes der Temperaturen, beispielsweise + oder -2,7° C abweichend von der gewählten Temperatur verändern, wenn sich die Belastung des Systems von einem volle Kühlung erfordernden Zustand in einem volle Heizung erfordernden Zustand verändert, wobei diese Veränderungen, welche man als Gefälle oder Abweichung bezeichnen kann, normalerweise nicht zuträglich sind.

Durch die Erfindung soll daher die Aufgabe gelöst werden, ein pneumatisches Steuersystem zu schaffen, bei welchem diese Abweichungen von der gewählten Sollwerteinstellung nicht auftreten.

Die Erfindung geht von einem pneumatischen Steuersystem mit einer pneumatischen Druckquelle, von welcher mittels eines Vergleichers ein pneumatisches STeuersignal ableitbar ist, welches zur Betätigung eines pneumatischen Stelltriebes dient und zu der Differenz zwisschen zwei Eingangssignalen des. Vergleichers proportional ist, so daß der pneumatische Stelltrieb proportional zu dem zugeführten pneumatischen Steuersignal betätigbar ist, ferner mit einem an die pneumatische Druckquelle angeschlossenen und jeweils abhängig von.einem von ihm gemessenen Zustand, von dieser Druckquelle das eine der beiden Eingangssignale des Vergleichers ableitenden Meßfühler und schließlich mit

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einem ebenfalls an die pneumatische Drückquelle angeschlossenen und jeweils abhängig von einer ah ihm vorgenommenen Einstellung von dieser Druckqüelle das jeweils andere 'der beiden Eingangssignale des Vergleichers" abreitenden'Wähler aus.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine selbsttätige Rückstellvorrichtung zur"wiederholten Rückstellung des Vergleichers und zur selbsttätigen Änderung des dem . pneumatischen Stelltrieb zugeführten STeuersighales bis zum Abgleich der beiden Eingangssignale des Vergleichers gelöst, so daß die Proportionalbetätigung des pneumatischen Stelltriebes im wesentlichen verschwindet.

Auf den Vergleicher wirkt also ein zusätzliches Signal, das die erwähnte Abweichung im wesentlichen auslöscht, so daß man ein zufriedenstellend arbeitendes Temperatursteuersystem bzw., bei geschlossener "Regel'schleife,' ein ψ Temperaturregelsystem erhält.

Bei einer Ausführungsförm der Erfindung wird auf den Vergleicher eine Integrälwirkung öder Rückführüngs-\ wirkung ausgeübt, welche die proportionale Betätigüngs^ eigenschaff des*Ausgangssignaies des Vergleichers,"welche* in erster Linie"die" erwähnte Abweichung verursachti' aufhebt." *

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Bei der genannten Ausführungsform der Erfindung wird diese integrierende Eigenschaft oder Rückführungseigenschaft mittels Einrichtungen erreicht, die ein pneumatisches Signal an der zur Messung des Unterschiedes der dem Vergleicher zugeführten pneumatischen Eingangssignale dienenden Vergleiche membran dieses Vergleichers zur Wirkung bringen, so daß'die Proportionalbetätigung der Membran allmählich ausgeschaltet wird, so daß das System im wesentlichen keine Proportionalbetätigung mehr bewirkt und daher auch die Abweichung vom Sollwert vermieden ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Einrichtungen zur Ausschaltung des Proportionalverhaltens des Vergleichers enthalten Mittel zur Verbindung des von dem Vergleicher ausgangsseitig abgegebenen Steuersignales über eine Drosselstelle mit einer in dem Vergleicher angeordneten Heiaiskammer. Um eine ziemlich große Zeitkonstante für das Integralverhalten zu schaffen und um gleichzeitig eine Drosselstelle vernünftiger Abmessungen verwenden zu können, so daß sich dieselbe billig herstellen läßt und hinsichtlich der Gefahr des Verstopfens ausreichende Sicherheit bietet, ist mit der erwähnten Eelaiskammer ein kapazitiv wirkender Raum oder dergl. verbunden. Das erfindungsgemäße Steuersystem zeigt daher einerseits die Stabilität eines vollständigen Proportionalsystems

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und vermeidet andererseits die ständige Abweichung vom Sollwert, welche durch Veränderungen der äußeren Belastungen, der eingangsseitigen Bedingungen der inneren Belastungen oder anderer Veränderungen bewirkt wird, die normalerweise die genannten Abweichungen von dem eingestellten Sollwert der Temperatur verursachen, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergibt.

Der Vergleicher nach der Erfindung kann auch ohne die oben beschriebene Rückstellwirkung als Ventil verwendet werden, welches zur Schaltung von Strömungsmittelströmen oder dergl. dient.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden im übrigen Gegenstand der anliegenden Patentansprüche. Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die wesentlichen Merkmale, wichtige Anwendungsgebiete und besondere Vorteile durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 , - - eine schematische Ansicht eines

Steuersystems nach der Erfindung,

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Pig. 2 einen Querschnitt durch einen Wähler

oder Sollwertgeber für das erfindungsgemäße Steuersysten nach Pig. I, "

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der

verschiedenen Teile des Temperaturwählers nach Fig. 2, welcher im auseinandergenoinmenen Zustand gezeigt i

Fig. *l einen Querschnitt durch den Tempera

turfühler des Steuersystems nach Fig. 1, ■"■'."' "

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der

verschiedenen Teile des im auseinandergenommenen Zustand dargestellten Temperaturfühlers nach

■^:'-"'-^f"^:- ·--·■· -=-_pi;_g; 4, ■■■' ⁼ '■■■'"

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Ver

gleicher des Steuersystens nach

INSPECTED

Pig. 7 eine perspektivische Darstellung,der '

verschiedenen Teile des - Vergleichers .. nach Fig. 6, welcher in-auseinander-. .. genommenem Zustand wiedergegeben: ist, -

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung. ,—

einer anderen 'Form eines Vergleichers, der ohne die in dem Steuersystem, nach Fig. 1 vorgesehene Rückstell- . wirkung ausgebildet und .als Ventil,. -. verwendbar ist, -.·...- .- ·.-.. .--,. -. ·

Fig. 9 einen vergrößerten Querschnitt durch

den Vergleicher nach Fig. 8 längs der in dieser Zeichnung angedeuteten Schnittlinie 9-9 und -v.

Fig. IO eine perspektivische Zeichnung der

... verschiedenen Teile des Vergleichers

" . . nach Fig.. -9 in auseinandergenommenem. .

Die verschiedenen. Merkmale der Erfindung werden.im. folgenden am Beispiel .eines vakuumb^e.tätigten Temperatur-

„. D -.

ORIGINAL INSPECTED

Steuersystems bzw. eines Temperatur-Regelsystems für Kraftfahrzeuge oder dergl«, erläutert, doch versteht es sich, daß die verschiedenen Erfindungsmerkmale einzeln oder in beliebiger Kombination auch auf andere Bauarten pneumatischer Steueroder Regelsysteme für andere Geräte oder Einrichtungen angewendet werden können.

Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Steuersystem oder Regelsystem gleich auch zur Temperatursteuerung oder Temperaturregelung in Gebäuden oder Wohnungen verwendet werden, und kann eine Betätigung mittels Strömungsmitteldruck anstelle der Vakuumbetätigung aufweisen, wie sich aus folgendem ergibt.

Die Erfindung ist also nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten und hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

In Fig. 1 der Zeichnungen ist ein erfindungsgemäßes pneumatisches Steuersystem allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnet und das System enthält eine Wärmeaustauscheranordnung 11, welche einem Kraftfahrzeug oder dergl. zugeordnet ist und eine gebräuchliche Heizvorrichtung und eine Klimaanlage enthalten kann. Die Wärmeaustauscheranordnung 11

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ist mittels eines pneumatisch betätigten Stelltriebes 12 steuerbar, dem von einem erfindungsgemäßen Vergleicher oder Ventil 13 aus ein pneumatisches Steuersignal zuführbar ist. Normalerweise würde der Vergleicher 13 ein Ausgangssignal an den pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 abgeben» das zu dem Unterschied eines Paares von EingangsSignalen proportional ist, die jeweils von einem innerhalb des Kraftfahrzeuges oder dergl. angeordneten Temperaturfühler 14 bzw. von einem handbetätigten Wähler oder Sollwertgeber 15 dem Vergleicher zugeführt werden, wobei der Sollwertgeber von einer Bedienungsperson auf eine gewünschte Temperatur eingestellt werden kann, welche von dem Steuersystem oder Regelsystem 10 aufrechterhalten werden soll.

Ferner ist in Fig. 1 der Zeichnungen eine pneumatische Druckquelle des Systems dargestellt, welche mit der Bezugszahl 16 bezeichnet ist und eine Vakuumquelle, beispielsweise in Form einer Vakuumpumpe, enthalten kann, deren Vakuumanschluß dargestellt ist. Das nachfolgend beschriebene Steuersystem ist zwar ein vakuumbetätigtes TemperatürSteuersystems doch kann, wie bereits erwähnt₉ nach Belieben auch eine Druckbetätigung des Steuersystems vorgesehen sein.

Die Vakuumquelle 16 ist über eine geeignete Leitung 17

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strömungsmäßig mit einem Anschluß l8 des Vergleichers 13 sowie über eine Leitung 21 mit einem Anschluß 19 des Temperaturfühlers Ik und über eine Leitung 22 mit einem Anschluß 20 des Wählers oder Sollwertgebers 15 verbunden, wie Fig. 1 der Zeichnungen zu entnehmen ist.

Der Temperaturfühler lh liefert in Abhängigkeit von einer von ihm festgestellten Temperatur über eine Leitung 2k von dem Anschluß 23 aus ein Vakuumsignal an einen Anschluß 25 des Vergleichers 13₉ wobei die Leitung 24 ein Drosselorgan 26 aufweist, welches die Leitung 2k in bestimmtem Maße für einen nachfolgend angegebenen Zweck mit der freien Umgebung verbindet.

In ähnlicher Weise gibt der Wähler oder Sollwertgeber 15 in Abhängigkeit von einer an ihm vorgenommenen Temperatureinstellung über eine Leitung 29 von seinem Anschluß 27 aus ein pneumatisches Signal an einen Anschluß 28 des Vergleichers 14 ab und auch die Leitung 29 weist ein Drosselorgan auf, das mit 30 bezeichnet ist und die Leitung 29 in bestimmtem Maße für einen nachfolgend angegebenen Zweck mit der freien Umgebung verbindet. ' -^f

Der Vergleicher 13 mißt den Unterschied der an den *

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Eingangsanschlüssen 25 und 28 anstehenden Eingangssignale und übersetzt diesen Signalunterschied in ein pneumatisches Ausgangs-Steuersignal, welches von einem Ausgangsanscnluß des Vergleichers über eine Leitung 32 zu einem vakuumbetätigten Stelltrieb 12 gelangt, wobei auch die Leitung 32 eine Drosselstelle 33 aufweist, welche die Leitung 32 für den weiter unten angegebenen Zweck in bestimmtem Maße mit der freien Umgebung verbindet.

Der vakuumbetätigte Stelltrieb 12 kann beliebiger Bauart sein. Der in Fig. 1 gezeigte Vakuumsteiltrieb 12 enthält ein becherförmiges Gehäuse 34, dessen offenes Ende 35^ mit einer flexiblen Membran 36 abgeschlossen ist, die über eine Betätigungsstange 37 mit der Wärmeaustauscheranordnung verbunden ist. Die Membran 36 bildet zusammen mit dem Gehäuse 34 eine Kammer 38, die strömungsmäßig mit der Leitung 32 verbunden ist. Die Membran 36 wird von einer Feder 39, die innerhalb der Kammer 38. untergebracht ist, normalerweise nach rechts gedrängt, so daß bei einer Verstärkung des in der Kammer 38 herrschenden Vakuums in der nachfolgend angegebenen Weise die Membran 36 mit Bezug auf die Stellung nach Fig* 1 der Zeichnungen durch die Erhöhung des an der Membran 36 anstehenden Druckunterschiedes gegen die Kraft der Druckfeder 39 nach links gezogen wird, während bei einer

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Verringerung des in der Kammer 38 herrschenden Vakuums durch die nachfolgend angegebenen Vorgänge die resultierende Abschwächung des Druckunterschiedes an der Membran 36 bewirkt, daß sich die Membran 36 unter der Kraftwirkung der Druckfeder 39 nach rechts bewegt. Diese Membranbewegungen und die Bewegungen der Betätigungsstange 37» welche mit der Membran verbunden ist, ateuern die. Betätigung der Wärmeaustauscheranordnung 11·. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel wird die resultierende Wärmeausgangsleistung der Wärmeaustauscheranordnung erhöht, wenn die Membran 36 des Stelltriebes 12 nach links bewegt wird, während bei einer Rechtsbewegung der Membran 36 mit Bezug auf die Stellung nach Fig. 1 die Kälteleistung der Wärmeaustauscheranordnung 11 erhöht wird. Wenn sich also die Membran 36 in ihrer ganz linken Stellung befindet, so geht die Wärmeaustauscheranordnung 11 in den vollen Heizbetrieb über, und wenn sich die Membran 36 ganz rechts befindet, so ist die Luftkühlungsvorrichtung der Wärmeaustauscheranordnung 11 ganz eingeschaltet, worauf weiter unten noch genauer eingegangen werden wird. Ist also die Membran 36 in eine Zwischenstellung zwischen ihrer ganz rechten Lage und ihrer ganz linken Lage gebracht, so werden in entsprechender Weise an der Wärmeaustauschervorrichtung 11 verschiedene Grade des Heizbetriebes oder des Kühlbetriebes eingestellt.

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In den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen^ auf die nunmehr näher eingegangen wird, ist der Wähler oder Sollwertgeber des erfindungsgemäßen Systems dargestellt.

Wie aus den Fig. 2 und 3 der Zeichnungen ersichtlich ist, enthält der Wähler oder Sollwertgeber 15 mehrere Ge* häuseteile, von welchen zwei mit 40 bzw. 41 bezeichnet sind, die aufeinander einschnappen oder in anderer Weise aneinander befestigt sind, so daß die Gehäuseteile zwischen sich den äußeren Umfangsrand 42 einer flexiblen Membran 43 einspannen und abdichtend gegen eine Innenwandung 44 des Gehäuseteiles 40 halten., mit welchem die Membran eine Kammer 45 bildet, die mit den Anschlüssen 20 und 27 Verbindung hat, welche sich von der Kammer aus nach außen erstrecken und in Anschlüssen 46 und 47 münden, welche strömungsmäßig mit den zuvor bereits erwähnten Leitungen 22 und 29 Verbindung haben. Die Leitungen 22 und 29 können flexibel ausgebildet und über die Anschlußnippel 46 und 47 geschoben sein. In die flexible Membran 43 ist ein Gewindebolzen 48 eingegossen, der sich von der Membran aus nach abwärts erstreckt und in eine Gewindebohrung 49 einer Plattenfeder 50 eingeschraubt ist, deren äußere Ränder 51 und 52 jeweils zwischen einem ringförmigen, sich gegen die Membran 43 abstützenden Halterungsteil 53 einerseits und einem drehbaren Scheiben-

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element 54 andererseits gehalten sind, welch letzteres sich gegen die Innenwandung 55 des Gehäuseteiles 41 abstützt. Das drehbare Scheibenelement 54 ist mit geeigneten Einkerbungen 56 versehen, welche in dem Scheibenelement 54 so gebildet sind, daß sie nach aufwärts ragende Zungen der Plattenfeder 50 aufnehmen und dadurch eine drehfeste Verbindung zwischen dieser Plattenfeder und dem Scheibenelement 54 bilden, was einem unten angegebenen Zwecke dient.

Das Scheibenelement 54 besitzt eine Stellwelle 58, die zentrisch an das Scheibenelement angesetzt ist und von diesem aus nach auswärts durch eine Öffnung 59 des Gehäuseteiles 4l hindurchragt, so daß die Stellwelle an einem nicht dargestellten Einstellknopf eingestellt werden kann, mittels welchem das Scheibenelement 54 und damit auch die Plattenfeder 50 gleichzeitig mit Bezug auf die Gehäuseteile 40 und 41 von einer Bedienungsperson verdreht werden können, welche zur Einstellung einer gewünschten Temperatur, die von dem Steuersystem 10 erzeugt bzw. gehalten werden soll, den Steuerknopf verdreht. Auch hierauf wird nachfolgend noch genauer eingegangen.

Der Außenrand 42 der flexiblen Membran 43 ist.in eine Ringnut 60 eingesetzt, die in der Abschlußwandung 44 des

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Gehäuseteiles 40 gebildet ist, wobei ein radial nach innen ragender Ansatz oder Ringflansch 61 des Halterungsteiles 53 die Membran 43 gegen einen nach außen weisenden ringförmigen Steg 62 des Gehäuseteiles 40 drückt, wodurch die Kammer 45 vollständig gegen die freie Atmosphäre abgedichtet ist» Die Abschlußwandung 44 des Gehäuseteiles 40 weist auch einen nach aufwärts ragenden, im wesentlichen kegeistumpfförmigen Ventilsitz 63 auf, welcher den Anschluß 20 mit der Kammer verbindet und welcher vermittels der flexiblen Membran 43 " zu dem nachfongend beschriebenen Zwecke geöffnet und geschlossen werden kann.

Eine Bedienungsperson des Steuer- oder Regelsystems 10 kann die Drehstellung der Plattenfeder 50 mit Bezug auf den Schraubbolzen 48 einstellen, wodurch die Lage der flexiblen Membran 43 relativ zu dem Ventilsitz 63 in solcher Weise beeinflußt wird, daß ein in der Kammer 45 und damit an dem Anschluß 27 anstehendes Vakuumsignal für eine t bestimmte Einstellung der Plattenfeder 50 und damit für eine bestimmte an dem Einstellknopf über die Stellwelle 58 vorgenommene Teraperatureinstellung auf einem bestimmten Wert gehalten wird.

Ist also die Stellwelle 58 auf eine gewünschte

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Temperatureinstellung von beispielsweise 21° C gebracht, so hat der Sollwertgeber 15 das Bestreben, ein an dem Anschluß 27 vorhandenes Vakuumsignal auf einem Wert zu halten, der einer solchen Temperatureinstellung zugeordnet ist, da bei einem Versuch der an den Anschluß 20 gelegten Vakuumquelle 16, das Vakuumsignal in der Kammer 45 zu verstärken, die resultierende Druckdifferenz die Membran 43 stärker gegen den Ventilsitz 63 hin drängt, was gegen die Kraftwirkung der Plattenfeder 50 geschieht, welche die Membran nach oben zu ziehen sucht. Dieser Vorgang dauert so lange an, bis über die Drosselstelle 30 genügend Luft in die Leitung 29 einströmen konnte, um das gewünschte Vakuumsignal in der Kammer 45 aufrechtzuerhalten. Sollte umgekehrt das Vakuumsignal in der Kammer 45 unter denjenigen Wert des Vakuumsignales abfallen, der durch die Einstellung an dem Einstellknopf der Stellwelle 58 festgelegt worden ist, so bewirkt der Abfall des Vakuums in der Kammer 45 eine Verminderung des an der Membran 43 anstehenden Druckunterschiedes, so daß die Plattenfeder 50 die Membran 43 weiter von dem Ventilsitz 63 wegzuziehen vermag und eine Verstärkung des in der Kammer herrschenden Vakuums eintritt, bis der Wert des Vakuums den gewünschten Signalwert erreicht hat.

Auf diese Weise kann der Wähler oder Sollwertgeber 15 das in der zu dem Anschluß 28 des Vergleichers 13 führenden

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Leitung 29 herrschende Vakuumsignal auf einem bestimmten Signalwert halten, der direkt proportional zu der an dem Einstellknopf der Stellwelle 58 des Wählers 50 vorgenommenen Temperatureinstellung ist.

In den Fig. 4 und 5 der Zeichnungen ist der Temperaturfühler 14 des erfindungsgemäßen Steuersystems 10 nach Fig. der Zeichnungen in seinen Einzelheiten wiedergegeben,

Wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt, enthält der Temperaturfühler 14 ein Gehäuse 64 mit einem Kanal 19» welcher sich durch das Gehäuse hindurcherstreckt und zu einem kegeistumpfförmigen Ventilsitz 65 führt, der sich am Grunde einer Vertiefung unterhalb eines ringförmigen und konzentrisch zu dem Ventilsitz angeordneten Steges 66 befindet, welch letzterer zusammen mit dem Ventilsitz 65 eine ringförmige Kammer 61 begrenzt, die strömungsmäßig mit dem Anschluß 23 in Verbindung steht. Die Anschlüsse 19 wad 23 erstrecken sich jeweils zum Gehäuseäußeren und enden in Anschlußnippeln 68 und 69* die jeweils mit den in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Leitungen 21 bzw. 24 verbindbar sind.

Eine flexible Membran 70 umgreift mit ihrem äußeren

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Rand 71 den ringförmigen Steg 66 des Gehäuses 64 und schließt damit die ringförmige Kammer 67 dicht gegen die freie Atmosphäre ab. Die Membran 70 weist einen zentrischen Vor-* Sprung 72 auf, welcher sich von der-Membran aus nach abwärts erstreckt und in der nachfolgend angegebenen Weise zur öffnung oder Schließung des Ventilsitzes 65 dient. In die Membran 70 ist ferner ein Gewindebolzen 73 eingegossen oder in anderer geeigneter Weise an der Membran befestigt, so daß sich dieser Gewindebolzen nach aufwärts erstreckt und in eine Mutter 7*1 eingeschraubt werden kann, die eine im wesentlichen kugelige Unterseite 75 besitzt, welche an einer runden Öffnung 76 am linken Ende 77 eines Bimetallstreifens 78 anliegt, welcher mit seinem rechts gelegenen Ende 79 frei wegragend an einem erhöhten Podest 80 des Gehäuses mittels einiger Schrauben 81 befestigt ist. Die öffnung 76 des Bimetallstreifens 78 umfaßt den Gewindebolzen 75 der Membran lose und das linksseitig gelegene Ende 77 des Bimetallstreifens ist gegenüber der Membran abhängig von der Schraubstellung der Mutter 7k auf dem Gewindebolzen 73 in der nachfolgend beschriebenen Weise einstellbar.

Im folgenden soll die Wirkungsweise des Temperaturfühlers Ik beschrieben werden, wobei angenommen sei, daß die Einstellmutter 7k auf dem Gewindebolzen 73 in eine bestimmte Stellung gebrächt worden ist und daß der Bimetall-

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streifen 78 auf die Temperatur anspricht, die von der Wärmeaustauscheranordnung 11 des erfindungsgemäßen Systems nach Pig. I erzeugt wird.

Falls die von dem Bimetallstreifen 78 festgestellte Temperatur ansteigt, hat der Bimetallstreifen 78 das Bestreben, sein linkes Ende 77 nach aufwärts abzubiegen, wodurch das Bimetallstreifenende sich an das abgerundete Ende 75 der Einstellmutter 7^ anlegt und den Gewindebolzen und damit den mittleren Teil der flexiblen Membran 70 in vertikaler Richtung nach aufwärts zu ziehen sucht, wodurch der Ventilsitz 65 weiter geöffnet wird und die Vakuumquelle das in der Kammer 67 herrschende Vakuumsignal verstärken kann. Dadurch wird das an dem zu dem Anschluß 25 des Vergleichers 13 führenden Anschluß 23 herrschende Vakuumsignal verstärkt.

Wenn umgekehrt die von dem Bimetallstreifen 78 festgestellte Temperatur abfällt, so sucht sich das linksseitig gelegene Ende 77 des Bimetallstreifens mit Bezug auf die Stellung nach Fig. 4 der Zeichnungen abwärts abzubiegen, wodurch der Ventilteil 72 der flexiblen Membran 70 näher an den Ventilsitz 75 hinbewegt wird und der Wert des Vakuumsignales in der Kammer 67 und damit an dem zu dem Vergleicher 13 führenden Anschluß 23 herabgesetzt wird.

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Die Rosselstelle 26, welche in der mit dem Anschluß des Temperaturfühlers 14 verbundenen Leitung 24 vorgesehen ist, wirkt mit dem an der Membran 70 anstehenden Druckdifferential in solcher Weise zusammen, daß in der Leitung ein konstantes Vakuumsignal aufrechterhalten wird, dessen Wert durch die Stellung des linksseitigen Endes des Bimetallstreifens 78 relativ zu dem Gehäuse 64 für eine bestimmte von dem Bimetallstreifen 78 aufgenommene Temperaturbedingung festgelegt wird. Wenn also Luft von der Drosselstelle 26 mit bestimmter Geschwindigkeit in die Leitung 24 einströmt und dadurch den Wert des Vakuumsignales in der Leitung 24 herabzusetzen sucht, vermindert sich der Wert des Vakuumsignales in der Kammer 76 in solcher Weise, daß der an der Membran 70 anstehende Druckunterschied, der die Membran gegen die Federkraft des Bimetallstreifens 78 im Sinne einer Schließung des Ventilsitzes 75 nach abwärts zu ziehen irersueht, nun in solchem Maße verkleinert wird, daß der Ventilsitz 65 von aer Membran unter der nach aufwärts gerichteten Zugkraft des Bimetall*- Streifens 78 weiter geöffnet wird, bis das Vakuumsignal in der Leitung 24 den Wert erreicht hat, welcher durch die Temperaturfühlerstellung des Bimetallstreifens 78 festgelegt ist. Erhöht sich umgekehrt das Vakuurasignal in der Leitung über denjenigen Wert, der durch die von dem Bimetallstreifen

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gemessene Temperatur festgelegt ist, so bewirkt die Erhöhung des Vakuumsignales in der Kammer 67 eine Erhöhung des an der Membran 70 anstehenden Druckdifferentxals_s wodurch die Membran 70 den Ventilkörper 72 näher an den Ventilsitz 65 hinbewegt, so daß die Zuströmung über die Drosselstelle 26 den Vakuumwert in der Leitung 24 auf den gewünschten Wert des Vakuuntsignales herabsetzt, der durch die jeweils von dem Bimetallstreifen 78 festgestellte Temperatur festgelegt ist.

Man sieht also, daft der Temperaturfühler 14 in der Leitung 24 ein Vakuumsignal aufrechtzuerhalten vermag, das der von dem Bimetallstreifen 78 festgestellfcen Temperatur proportional ist und bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung bietet der Temperaturfühler 14 auf der Leitung 24 ein Vakuumsignal dar, welches von der Temperatur abhängig ist, die von der Wärmeaustauscheranordnung 11 im Inneren eines Kraftfahrzeuges oder dergl. aufrechter-^ halten wird.

Im folgenden wird der in den Fig. 6 und 7 der Zeichnungen in seinen Einzelheiten dargestellte Vergleicher 13 des erfindungsgemäßen Steuersystems 10 näher beschrieben.

Wie aus den Fig, 6 and 7 der Zeichnungen hervorgellt,

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enthält der Vergleicher 13 zwei Gehäuseteile 81 und 82, welche aufeinander einschnappend oder in anderer geeigneter Weise aneinander befestigt sind und zwischen ihren einander gegenüberliegenden Abschlußwandungen 86 und 8δΑ zwei ringförmige Teile 83 und 84 halten, wobei die Teile 8l,₉ 82, 83 und 84 in der Weise zusammenwirken, daß sie innerhalb der Gehäuseteine 81 und 82 ein Membranelement 85 einspannen, wobei ein oberer Membranflansch 87 des Membranelementes 85 mit seinem Außenrand 88 dicht zwischen den Gehäuseteil 82 und den ringförmigen Teil 84 eingespannt ist_s während ein mittlerer, größerer Membranabschnitt oder Membranflansch .89 des . Membranelementes 85 mit seinem Außenrand 90 zwischen den beiden ringförmigen Teilen 83 und 84 befestigt ist, und wobei schließlich ein unterer Membranabschnitt oder Membranflansch 91 des Membranelernentes 85 mit seinem Außenrand 92 dicht zwischen dem ringförmigen Teil 83 und dem Gehäuseteil 81 gehalten ist.

Auf diese Weise wird erreicht, daß der obere Membranabschnitt 87 des Membranelementes 85 zusammen mit der Abschlußwandung 86 des Gehäuseteiles 82 eine Kammer 93A begrenzt, während der mittlere größere Membranabschnitt mit dem ringförmigen Teil 84 eine Kammer 93 und mit dem ringförmigen Teil 83 eine Kammer 94 bilden, während schließlich

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Vi

der untere Membranabschnitt 91 mit der Abschlußwandung 86 des Gehäuseteiles 81 eine Kammer 95 begrenzt. Die Abschlußwandung 86 des Gehäuseteiles 81 weist jedoch einen kegelstumpf förmigen Ventilsitz 96 auf, der in die Kammer 95 hineinragt und mittels eines unteren Ventilkörperabsehnittes des Membranelementes 85 für einen nachfolgend angegebenen Zweck geöffnet und geschlossen werden kann. Der Ventilsitz ist mit dem schon zuvor erwähnten Anschluß 18 verbunden, der P sich durch einen äußeren Anschlußnippel 97 des Gehäuseteiles erstreckt und strömungsmäßig mit einer Leitung 17 verbunden ist, die zu der Vakuumquelle 16 führt. Auch der Anschluß 31,. führt in die Kammer 95 hinein und verläuft durch einen äußeren' Anschlußnippel 98 des Gehäuseteiles 81, so daß dieser Anschluß mit der Leitung 32 verbunden werden kann, die zu dem pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 führt.

Die ringförmigen Teile 83 und 84 weisen jeweils nach außen reichende Anschlußnippel 99 und 100 auf, durch welche Kanäle 25 bzw. 26 verlaufen, die mit den erwähnten Kammern 9k bzw. 93 Verbindung haben, welche teilweise von dem erwähnten mittleren Membranabschnitt begrenzt werden. Die Anschlußnippel 99 und'100 reichen durch in den Gehäuseteilen 8l und 82 vorgesehene öffnungen 101 bzw. 102 hindurch und haben strömungsmäßig mit der Leitung 2k bzw. mit der

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Leitung 29 Verbindung, von denen die erste zu dem Temperaturfühler 14 und die zweitgenannte zu dem Wähler oder Sollwertgeber 15 führt.

Die Kammer 95 des Vergleichers 13 ist über einen Kanal 103 mit der Kammer 93A verbunden, welcher durch das Membranelement 85 hindurchverläuft und ein becherförmiges Drosselorgan 104 enthält, das in den Kanal I03 eingesetzt ist und eine Drosselstelle definierter Abmessung zwischen den Kammern 95 und 93A bildet, was einem weiter unten angegebenen Zweck dient. Die Kammer 93A hat mit einem Anschluß des Vergleichers 13 Verbindung, der über einen Anschlußnippel 106 nach außen geführt ist, welch letzterer, wie weiter unten im einzelnen ausgeführt, mit einer zu einem kapazitiven Raum 108 führenden Leitung 107 Verbindung hat.

Aus der obigen Beschreibung der einzelnen Teile 13» I^ und 15 des erfindungsgemäßen Steuer- bzw. Regelsystems 10 ergibt sich, daß diese Teile in verhältnismäßig einfacher Weise aus relativ wenigen Teilen aufgebaut werden können und ohne Schwierigkeiten über flexible Leitungen zu verbinden sind, so daß sich das erfindungsgemäße einheitliche Steuer- bzw. Regelsystem ergibt, das in der nachfolgend beschriebenen Weise arbeitet.

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Es sei angenommen, daß der Temperaturfühler 14 mit einem so aufgebauten und angeordneten Bimetallstreifen ausgestattet ist, daß sich dessen linksseitiges Ende 77 bei einer Verringerung der vom Temperaturfühler gemessenen Temperatur nach abwärts bewegt und sich bei einer Erhöhung der vom Temperaturfühler festgestellten Temperatur nach aufwärts bewegt. Ferner sei angenommen, daß die Bedienungsperson den Steuerknopf zur Betätigung des Wählers oder Sollwertgebers 15 so einstellt, daß in dem das System 10 enthaltenden Kraftfahrzeug eine Temperatur von beispielsweise 21 C aufrechterhalten werden soll, und daß eine geeignete Vakuumquelle 16 zur Verfügung steht, die beispielsweise durch den Antrieb einer ständig arbeitenden Vakuumpumpe oder durch die Erzeugung eines Unterdruckes an der Saugseite des Kraftfahrzeugmotors oder dergl. gebildet wird, so daß die Vakuumquelle 16 die Leitungen 17 _s ^{21 un<i} 22 evakuiert, welche su dem Vergleieher 13 bzw. zu dem Temperaturfühler 14 bzw. zu dem Wähler oder Sollwertgeber 15 führen. Da der Wähler oder Sollwertgeber 15 durch Einstellung an dem Einstellknopf der Stellwelle 58 bereits so voreingestellt ist, daß auf der zum Vergleieher führenden Leitung 29 ein Vakuumsignal auftreten kann, dessen Vakuumwert der am Wähler 15 vorgenommenen Einstellung entspricht, gelangt ein solches Vakuumsignal in die Kammer

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■a* " .

des Vergleichers 13 und wirkt dort auf den mittleren Membran-» abschnitt 89 in solchem Sinne, daß das Membranelement 85 unter Freigäbe des Ventilsitzes 96 nach oben gezogen wird. Doch ist auch der Temperaturfühler-14 in Betrieb und leitet an die Leitung 2U ein Vakuumsignal,, dessen Wert von der von dem Bimetallstreifen 78 aufgenommenen Temperatur abhängig ist, so daß dieses Signal in die Kammer 9¹* des Vergleichers 13 gelangt und derart auf den mittleren Abschnitt 89 des Membranelementes 85 einwirkt, daß letzteres nach abwärts gedrängt wird.

Wenn die von dem Temperaturfühler 1*1 aufgenommene Temperatur genau der an dem Sollwertgeber 15 eingestellten Temperatur gleich ist, so sind selbstverständlich auch die in den Kammern 93 und 9k des Vergleichers 13 auftretenden Vakuumsingale gleich, so daß das Membranelement 85 von einem in die Kammer 95 eingeleiteten Vakuumsteuersignal gegen den Ventilsitz 96 gedrückt werden kann, wodurch ein Zwischen-Ausgangssignal in der Leitung 32 erzeugt wird, das den Stelltrieb 12 in einer Zwischenstellung hält, in der die Wärmeaustauscheranordnung 11 einen Zwischenbetrieb zwischen vollem Kühlbetrieb und vollem Heizbetrieb aufnimmt.

Wenn jedoch die von dem Temperaturfühler Ik festgestellte

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Temperatur unter die gewählte Temperatur abfällt, so bewegt sich das linke Ende 77 des Bimetallstreifens 78 des Temperaturfühlers 14 nach abwärts und bewirkt eine weitere Schließung des Ventilsitzes 65 des Temperaturfühlers, wodurch der Wert des Vakuumsignales vermindert wird, welches über die Leitung in die Kammer 94 des Vergleichers 13 eingeleitet wird. Man sieht also, daß nun ein Druckunterschied an dem Membranabschnitt 89 wirksam ist, welcher das Membranelement 85 nach oben drängt und zu einer Erhöhung des Wertes des Vakuumsignales führt, das in der von dem Vergleicher 13 zu dem Stelltrieb 12 führenden Leitung 32 erzeugt wird, so daß die Membran 36 des pneumatischen Stelltriebes 12 mit Bezug auf die in Pig. I gezeigte Stellung gegen die Kraft der Druckfeder 36 nach links bewegt wird und die Wärmeaustauscheranordnung 11 in solcher Weise steuert, daß eine größere Heizleistung abgegeben wird.

Wenn die erhöhte Heizleistung der Wärmeaustauscheranordnung dazu führt, daß die von dem Temperaturfühler 14 aufgenommene' Temperatur über die gewählte Temperatur von beispielsweise 21° C ansteigt, welche an dem Wähler oder Sollwertgeber 15 eingestellt worden ist, so bewegt sich selbstverständlich der Bemetallstreifen 78 des Temperaturfühlers 14 nach abwärts und erhöht den Wert des Vakuumsignales, der über

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die Leitung 24 in der Kammer 94 des Vergleichers 13 zur Wirkung gelangt, so daß das verstärkte Vakuum in der Kammer 94 zu einem Druckunterschied an dem Membranabschnitt 89 führt, welcher das Membranelement 85 im Sinne einer Abschwächung des über die Leitung 32 dem pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 zugeführten Signales nach abwärts bewegt, so daß sich die Membran 36 des Stelltriebes nach rechts bewegt und sich die von der Wärmeaustauscheranordnung 11 erzeugte Kühlleistung erhöht, während die Wärmeabgabe vermindert wird.

Werden die Kammer 93A, die Drosselstelle 103 und das kapazitiv wirkende Volumen 108 des erfindungsgemäßen Systems verwendet, so erkennt man, daß der Vergleicher 13 ein Vakuumsteuersignal an den pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 abgibt, das im wesentlichen zu dem Druckunterschied proportional ist, der in dem Vergleicher 13 durch die Vakuumsignale erzeugt wird, welche dem Vergleicher von dem Sollwertgeber 15 und von dem Temperaturfühler 14 zugeführt werden.

Wenn jedoch das von dem Vergleicher 13 in der Leitung 32 erzeugte Ausgangs-Vakuumsignal stets zu der Gleichgewichtsabweichung der Signale proportional ist, die von dem Sollwertgeber 15 einerseits und dem Temperaturfühler 14

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andererseits in den Kammern 93 und 94 des Vergleichers erzeugt wird, so muß, wie bereits vorstehend erwähnt, das Proportionalband der Steuersignale, welche in dieser Weise von dem Vergleicher 13 erzeugt werden, auf die betreffende Wärmeaustauscheranordnung abgestimmt werden, für welche das erfindungsgemäße Steuer- bzw. Regelsystem eingesetzt werden soll, um ein stabiles, nicht schwingendes System zu erhalten.

Ist einmal der Bereich der Eingangs- und Ausgangssignale festgelegt, so wird das für die Stabilität erforderliche Proportionalband dadurch bestimmt, daß die Größe der wirksamen Fläche des unteren Membranabschnittes 91 des Membranelementes 85 des Vergleichers 13 im Verhältnis zu dem mittleren Membranabschnitt 89 festgelegt wird. Da die wirksame Oberfläche des Membranelementes 85, welche sich bei Anschluß der Vakuumquelle an den Kanal 18 des Vergleichers 13 ergibt, gleich der Fläche des mittleren großen Membranabschnittes 89 abzüglich der Fläche des unteren Membranabschnittes 91 ist, kann unschwer eine Beziehung hergestellt werden.

Wenn beispielsweise die von dem Temperaturfühler und von dem Sollwertgeber 15 zugeführten Vakuumsignale

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bei einem Temperatureinstellbereich des Wählerknopfes des Wählers oder Sollwertgebers 15 von 11° C₉ beispielsweise also bei einem Einstellbereich von 15»5 C bis 26,5 C, einen Druckbereich von 125 mm Quecksilbersäule überstreichen, so muß auch das Ausgangs-Vakuumsignal für den pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 einen Bereich von 125 mm Quecksilbersäule durchlaufen, wenn das System von einem vollen Kühlbetrieb zu einem vollen Heizbetrieb übergeht, und das erforderliche Proportionalband wird zu 5_}5° C bestimmt, wobei dann die für das Signal wirksame Membranfläche (Fläche des großen Membranabschnittes 89 abzüglich der Fläche des kleinen Membranabschnittes 91) doppelt so groß wie die Fläche der Ausgangsmembran 91 sein muß. Das Verhältnis der Fläche des mittleren Membranabschnittes 89 zu der Fläche des unteren Membranabschnittes 91 ist demgemäß 3:1. Der obere kleine-Membranabschnitt 87 ist so dimensioniert, daß seine Fläche genauso groß ist wie die Fläche des unteren Membranabschnittes 91, so daß eine gleiche resultierende Fläche für die beiden den Kammern 93 und 9M des Vergleichers 13 zugeführten Signale zur Verfügung steht.

Wie bereits zuvor erwähnt, würde der Vergleicher 13 des Systems 10 ein stabiles Regelverhalten aufweisen, wenn ein Proportionalband von 5,5 C vorgesehen wäre und die

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erfindungsgemäßen Merkmale der Rückführungskammer 93A des Vergleichers 13 nicht vorhanden wären. Dies bedeutet aber, _ daß die geregelte Temperatur für eine gegebene Einstellung des Wählers oder Sollwertgebers 15 um + oder -2,7° C von dem Einstellwert abweicht, wenn die Belastung des Systems zwischen der einen vollen Kühlbetrieb und der einen vollen Heizbetrieb erfordernden Belastung schwankt. Sind solche Veränderungen oder Abweichungen zuträglich, so genügt ein ^ pneumatisches Steuersystem der bisher beschriebenen Art.

In bestimmten Wärmeaustauschersystemen für Kraftfahrzeuge sowie für Gebäude und Wohnungen kann jedoch eine so starke Abweichung vom Sollwert, welche bei den genannten Schwankungen auftritt, nicht zugelassen werden und daher wird in das Steuersystem 10 eine zusätzliche Punktion eingebracht, welche die Abweichung oder Verschiebung vom Sollwert im wesentlichen aufhebt.

W Eine Lösung des Problems der Sollwertabweichung

wird erfindungsgemäß beispielsweise dadurch erreicht, daß dem Vergleicher 13 ein zusätzliches Signal hinzugeführt wird, das ein Maß für die Belastung ist, welche eine Abweichung von dem vollen Kühlbetrieb zum vollen Heizbetrieb hin bewirkt, wofür beispielsweise die Außentemperatur verwendet werden kann.

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Dieses Signal kann dem Anschluß 104 des Vergleichers 13 zugeführt werden und wirkt auf den Vergleicher in der nachfolgend angegebenen Weise. Wenn also das zusätzliche, an dem Anschluß anstehende Signal bei einer Veränderung der Belastung über den vollen Bereich ebenfalls einen Druckbereich von 125 mm Quecksilbersäule überstreicht, so würde ein solches Signal die Sollwertabweichung genau aufheben und ein zufriedenstellendes Regelverhalten ergeben..

Während gemäß einem Erfindungsmerkmal dem Vergleicher 13 ein belastungsabhängiges Signal in der angegebenen Weise zugeleitet wird, können zur Ableitung eines solchen zusätzlichen Signales auch andere Belastungsänderungen zugrundegelegt werden. Beispeilsweise ergeben sich Schwankungen der Belastung durch Sonneneinstrahlung, durch Änderung der Fahrtgeschwindigkeit, der Windgeschwindigkeit usw., insbesondere, wenn es sich um ein Wärmeaustauschersystem eines Kraftfahrzeuges handelt. Auch solche Schwankungen können zur Ableitung des zusätzlichen Signales verwendet werden.

Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist jedoch im Vergleicher 13 eine Integralwirkung oder Rückführungswirkung vorgesehen, welche die Wirkung des Ausgangs-Vakuumsignales des Vergleichers auslöscht , welche in erster Linie die Proportionalbetätigung

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und damit die Sollwertabweichung verursacht. Zwar ist zu beachten, daß die Proportxonalbetätigung durch den Vergleicher eine Bedingung für die Stabilität ist, doch wurde gefunden, daßdie Proportionalwirkung allmählich aufgehoben werden kann, so daß das resultierende Regelsystem oder Steuersystem kein Proportionalverhalten und daher keine Sollwertabweiehung mehr aufweist.

^ Da beispielsweise die Kammer 95 des Vergleichers 13 über die Drosselstelle 104 mit der Relaiskammer 93A verbunden ist, die ihrerseits über die Leitung 107 mit dem kapazitiv wirkenden Raum 108 in Verbindung steht, strömt das in der Kammer 95 gebildete Ausgangs-Vakuumsignal des Vergleichers 13 über die Drosselstelle 104 so lange in den kapazitiven Behälter 108 ein, bis das Vakuum in dem Behälter 108 dem Wert des Vakuumsignales in der Kammer 95 und damit in der zu dem pneumatischen Stelltrieb 12 führenden Leitung gleich ist.

^ Wenn also das Vakuum in dem kapazitiven Behälter 108 tiefer liegt als der Vakuumdruck des Steuersignales an der Kammer 95, so sieht man, daß der an dem Membranelement 85 wirksame Druckunterschied, welcher durch die verschiedenen Vakuumwerte der Signale der Kammern 95 und 93A erzeugt wird, das Membranelement 85 nach aufwärts von dem Ventilsitz 96

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wegbewegt, wodurch das Vakuum in der Kammer 95 verstärkt wird. Liegt umgekehrt das Vakuum in dem kapazitiven Behälter und in der Kammer 93A höher als der Vakuumdruck in der Kammer 95» so bewirkt der an dem Membranelement 85 wirksame Druckunterschied, daß das Membranelement 85 so nach abwärts bewegt wird, daß an dem Ventilsitz 96 eine Drosselung auftritt, bis die über die Drosselstelle 33 in die Leitung einströmende Luft den Vakuumdruck in der Kammer 95 so erhöht hat, daß er dem Vakuumwert in der Relaiskammer 93A und damit in dem kapazitiven Behälter 108 gleich ist.

Wenn also die Kammer 93A des Vergleichers 13 lediglich mit der freien Umgebung verbunden oder nach der freien Umgebung entlüftet wäre, ohne daß eine Verbindung zwischen den Kammern 93A und 95 bestünde, und wenn die beiden von dem Sollwertgeber 15 und von dem Temperaturfühler 14aus in die Kammern 93 bzw. 94 eingeleiteten Signale gleich wären, so würde der Vergleicher 13 abgeglichen sein und gäbe ein Null-Ausgangssignal an der Leitung 32 ab, so daß das Membranelement 85 den Ventilsitz 96 aufgrund des zwischen der Kammer 93A und dem Vakuumanschluß 18 herrschenden Druckunterschiedes verschließen würde.

Wird unter diesen Umständen das der oberen Kammer

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zugeleitete Vakuumsignal verstärkt, indem von dem Sollwertgeber 15 her ein stärkeres Vakuumsignal zugeleitet wird, als es in der Kammer 94 durch den Temperaturfühler 14 zur Wirkung gebracht wird, so wird das Membranelement 85 nach oben bewegt und der Vakuumanschluß 18 kann das Vakuumsignal, das über den Anschluß 31 dem pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 zugeführt wird, verstärken, bis der verstärkte Vakuumwert in der Ausgangskammer 95 eine nach abwärts gerichtete, auf dem Druckdifferential beruhende Kraft auf das Membranelement 85 ausübt, die der Gleichgewichtsabweichung gleich ist, die in den Kammern 93 und wirksam ist, so daß zu dieser Zeit der mittlere Abschnitt des Membranelementes 85 nach abwärts gedrückt und so über dem an die Vakuumquelle angeschlossenen Ventilsitz 96 gehalten wird, daß das Ausgangs-Vakuumsignal auf einem bestimmten Wert bleibt. Das Ausgangs-Vakuumsignal an dem Anschluß 31 wäre in diesem Falle eine einfache proportionale Funktion der Gleichgewichtsabweichung der in den Kammern 93 und 94 wirksamen Signale. Diese proportionale Änderung, welche an der Wärmeaustauscheranordnung 11 vorgenommen wird, während Änderungen der von der Wärmeaustäuscheranordnung erzeugten Temperatur erfolgen, kann nicht immer zu einer resultierenden Temperatur führen» weiche dem an dem Wähler 15 eingestellten Punkt entspricht, da Änderungen der Belastung, wie Änderungen der Außentemperatur, welche den Signalunterschied in den Kammern 93 und 94 herbeiführen, dies nicht zulassen, so daß im Inneren des betreffenden Kraft-

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fahrzeuges oder dergl. die gewünschte eingestellte Temperatur von beispielsweise 21° C nicht aufrechterhalten werden kann.

Wie' aber schon zuvor erwähnt, hebt die integrierende Wirkung oder Rückführungswirkung der Kammer 93A des Vergleichers 13 allmählich das Proportionalverhalten auf, so daß die zuvor beschriebene Abweichung, wie sie bei einem streng proportionalen System anzutreffen ist, ausgeschaltet wird.

Sollte beispielsweise das erfindungsgemäße System so eingesetzt werden, daß eine Temperatur von 21 C geregelt werden soll, und tritt eine plötzliche Änderung der äußeren Temperaturbelastung auf, welche normalerweise bei einem streng proportional arbeitenden System die Wärmeaustauscheranordnung zu einer Erhöhung der Heizleistung veranlassen würde, so würde der Temperaturfühler 14 das der Kammer Sk des Vergleichers zugeführte Vakuumsignal unmittelbar verkleinern, so daß der resultierende Druckunterschied an dem mittleren Membranabschnitt 89 des Membranelementes 85 letzteres nach aufwärts bewegen würde, wodurch der Wert des in der Kammer 95 gebildeten Ausgangs-Vakuumsignales erhöht würde, und dieses Signal würde bei Zuleitung zu dem pneumatisch betätigten Stelltrieb dessen Membran 36 nach links bewegen, so daß sich die Heiz-

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leistung erhöhen könnte. Da sich jedoch das Vakuum-Steuersignal in der Kammer 95 aufgrund der plötzlichen Änderung der äußeren Belastung verstärkt, ist nun der Wert des Vakuumsignales in der Rückführungskammer 93Ä des Vergleichers 13 niedriger als der Wert des Vakuumsignales, der jetzt in der Kammer 95 wirksam ist, so daß es zu einem überströmen von Druckmittel von der Kammer 93A und dem kapazitiven Raum 108 durch das Drosselorgan 10*1 hindurch in die Kammer 95 kommt, wodurch das Vakuum in der Kammer 93A so verstärkt wird, daß sich das Membranelement 85 weiter von dem Ventilsitz 96 wegbewegt und auf diese Weise das dem pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 zugeführte Vakuumsignal weiter verstärkt und folglich auch eine weitere Verstärkung der Heizwirkung der Wärmeaustauscheranordnung 11 verursacht, und zwar um einen Betrag, welcher dem Betrag gleich ist, der dem anfänglichen Signalunterschied in den Kammern 93 und 94 gleich ist, wobei die Zeitperiode durch die Größe der Drosselstelle 104 und des kapazitiven Raumes 108 bestimmt ist. Dieser Rückführungsvorgang hält an, bis die Signale in den Kammern 94 und 93 gleich sind. Zu dieser Zeit befindet sich dann der Stelltrieb 12 in einer neuen Einstellung, welche eine solche Heizleistung ermöglicht, daß die jeweilige Temperatur in dem Kraftfahrzeug oder dergl. auf dem gewünschten, am Wähler 15 eingestellten Temperaturwert gehalten wird.

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Handelt es sich umgekehrt bei der an dem Steuersystem auftretenden Belastungsänderung um eine solche Änderung, welche eine Erhöhung der Kühlleistung der Wärmeaustauscheranordnung erfordert, so bewirkt der Temperaturfühler I¹I unmittelbar eine Verstärkung des über.die Leitung 24 der Kammer 9k des Vergleichers zugeführten Vakuumsignales_s so daß die hierdurch entstehende Gleichgewichtsabweichung zwischen den Kammern und 94 zu einer Abwärtsbewegung des Membranelementes 85 führt, wodurch wiederum das in der Kammer 95 erzeugte Vakuumsignal abgeschwächt wird, so daß es bei Zuführung zu dem pneumatisch betätigten Stelltrieb 12 eine Rechtsbewegung der Membran 36 dieses Stelltriebs hervorruft und damit eine Erhöhung der Kühlleistung der Wärmeaustauscheranordnung 11 veranlaßt. Da jedoch der Wert des Vakuumsignales in der Relaiskammer 93A und dem kapazitiv wirkenden Raum 108 nun größer als der Wert des Vakuumsignales in der Kammer 95 ist, strömt das Druckmittel von der Kammer 95 durch die Drosselstelle 10ή hindurch in die Kammer 93A und den Raum 108 ein, wodurch das Vakuum in der Kammer 93A so weit abgeschwächt wird, daß das Membranelement 85 noch weiter in Richtung auf den Ventilsitz 96 hin bewegt und das Vakuum, welches dem Stelltrieb 12 mitgeteilt wird, noch weiter abgeschwächt wird. Die Kühlleistung der Wärmeaustauscheranordnung 11 wird damit weiter um einen Betrag verstärkt,

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welcher dem der anfänglichen Gleichgewiehtsabweichung der Signale in den Kammern 93 und 94 entsprechenden Betrage gleich ist, wobei wieder die Zeitkonstante des Vorganges durch die Größe der Drosselstelle 104 und des kapazitiven Volumens 108 festgelegt ist. Diese Rückstellwirkung hält an, bis die den Kammern 93 und 94 zugeführten Signale gleich sind. Zu dieser Zeit nimmt der Stelltrieb eine neue Stellung ein, welche einer neuen Kühlleistung entspricht, die dazu ausreicht, die in dem Kraftfahrzeug oder dergl. herrschende Temperatur auf einem Wert zu halten, welcher der an dem Wähler 15 vorgenommenen Temperatureinstellung entspricht.

Man sieht also, daß die Drosselstelle 104 und der kapazitive Raum 108 allmählich das Proportionalverhalten des Vergleichers 13 ausschalten, und wenn die Geschwindigkeit dieses Vorganges mit Bezug auf die Zeitkonstanten des Systems klein genug ist, so daß im System keine !Instabilitäten auftreten, so kann die integrierende Wirkung oder Rückkoppelungswirkung schnell genug einsetzen, um zu verhindern, daß eine -zeitweise Abweichung, welche durch eine Belastung oder eine Sollwerteinstellung oder eine ähnliche Veränderung verursacht wird, von einem Fahrzeuginsassen oder dergl. unangenehm vermerkt wird.

Um nun eine verhältnismäßig große Zeitkonstante für die

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Integrationswirkung zu erzielen und gleichseitig ein Drosselorgan 104 verwenden zu können, das in vernünftiger Weise so bemessen werden kann, daß es sich billig herstellen läßt und die Gefahr des Verstopfens weitgehend ausschließt, ist die Größe des kapazitiv wirkenden Behälters 108 in bestimmter Beziehung zu einer optimalen kleinsten Größe der Drosselöffnung festzusetzen. Auf diese Weise zeigt das erfindungsgemäße Steuer- bzw. Regelsystem 10 die Stabilität eines voll proportional arbeitenden Systems und weist doch nicht die ständigen Abweichungen auf, die durch Änderungen der äußeren Belastungen, der Speisebedingungen, der inneren Belastungen oder durch Änderungen verursacht werden, die normalerweise zu Abweichungen von der an dem Wähler 15 vorgenommenen Einstellung führen.

Bei Kraftfahrzeugen und dergl. kann beispielsweise eine Veränderung der inneren Belastungen auftreten, wenn sich bei kaltem Wetter die Anzahl der Insassen des Kraftfahrzeugs verringert, so daß die ursprünglich von den betreffenden Insassen erzeugte Körperwärme wesentlich herabgesetzt und folglich von dem Temperaturfühler 14 eine erhöhte Wärmezufuhr angefordert wird. Eine Veränderung der äußeren Belastung kann beispielsweise auftreten, wenn ein Kfz von südlichen Lagen in nördliche Landschaften fährt.

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Wenn also in dem System 10 nach der Erfindung eine Belastungsänderung auftritt, welche eine größere Heizleistung oder eine größere Kühlleistung erfordert, so bewirkt der Vergleicher 13 eine entsprechende Steuerung, während die Rückführungswirkung der Relaiskammer 93A und des kapazitiven Raumes 108 sicherstellt, daß die eingestellte Temperatur auch tatsächlich durch den Betrieb der Wärmeaustauscheranordnung erreicht wird.

Man erkennt also, daß das erfindungsgemäße Steuersystem oder Regelsystem 10 nicht nur eine verbesserte Steuerung oder Regelung in Kraftfahrzeugen, Gebäuden oder dergl. ermöglichtj sondern in seinen Einzelteilen eine bedeutende Verbesserung mit sich bringt.

Ferner ist darauf hinzuweisen, daß die Einzelteile des erfindungsgemäßen Systems 10 verhältnismäßig klein und doch robust sind, so daß sie widerstandsfähig gegen Stöße und Erschütterungen sind, wie sie normalerweise in Fahrzeugen, beispielsweise in Flugzeugen, Schiffen und Landfahrzeugen, auftreten, wobei die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Systems aufrechterhalten wird.

Im folgenden wird auf die Fig. 8 bis 10 der Zeichnungen

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Bezug genommen, in denen ein weiteres Vergleicherelement oder Ventil nach der Erfindung gezeigt ist, das allgemein die Bezugazahl 110 trägt und dem zuvor beschriebenen Vergleicher 13 ähnlich.ist, jedoch mit" der Ausnahme, daß das Ventil 110 jeweils zwei durch sein Membranelement beeinflußte Ventilsitze aufweist und daß hier keine selbsttätige Rückführung vorgesehen ist, wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt. Doch kann gegebenenfalls eine solche Rückführung zusätzlich vorgesehen werden.

Im einzelnen besitzt das Ventil 110 ein Gehäuse 111, welches aus vier Gehäuseteilen 112, 113, 114 und 115 zusammengesetzt ist, die, wie nachfolgend angegeben, so zu einer baulichen Einheit miteinander verbunden sind, daß sie in der aus Fig. 9 ersichtlichen Weise ein Membranelement 116 halten. Die Gehäuseteile 112 bis 115 und das Membranelement 116 begrenzen gemeinsam mehrere übereinanderliegende Kammern 117, 118, 119 und 120.

Der Gehäuseteil 112 hat im wesentlichen becherförmige Gestalt und besitzt eine im wesentlichen geschlossene Abschlußwandung 121 sowie eine offene Seite 122, die bei 123 rundum abgeschrägt ist, woran sich ein im wesentlichen zylindrischer Raum 124 anschließt, welcher von einer im wesentlichen

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zylindrischen Innenwandung 125 begrenzt ist. Nahe der offenen Seite 122 ist in dieser zylindrischen Wandung 125 eine Ringnut 126 vorgesehen, in welche ein nach außen gerichteter Ringwulst 127 des Gehäuseteiles 115 einschnappen kann, so daß die Gehäuseteile 112 bis 115 sowie das Membranelernent in der in Fig. 9 gezeigten Lage zusammengehalten werden.

Die Gehäuseteile 113 und 114 haben im wesentlichen P gleichen Aufbau, wobei der Gehäuseteil 11.4 gegenüber dem Gehäuseteil 113 in der Anordnung nach Fig. 9 umgekehrt und um 18O° verdreht ist.

Die rechten Seiten 128 der Gehäuseteile 113 und 114 weisen ringförmige Absätze 129 auf, die sich an eine öffnung anschließen, welche den betreffenden Gehäuseteil zentrisch vollständig durchdringt und jeweils auf der gegenüberliegenden Seite 132 des betreffenden Gehäuseteiles wiederum in. einem rundum geführten Absatz 131 endet. Die Seiten 132 der Gehäüseteile 113 und 114 sind außerdem mit einer ringförmigen Nut versehen, welche einem nachfolgend angegebenen Zwecke dient. Weiterhin besitzt jeder der Gehäuseteile 113 und 114 einen einstückig angeformten, nach außen ragenden, rohrförmigen Ansatz 134, der jeweils von der Seite 128 des betreffenden Gehäuseteiles wegführt und von einem Kanal 135 durchdrungen

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ist, der nahe dem ringförmigen Absatz 131 jeweils mit der Seite 132 des betreffenden Gehäuseteiles Verbindung hat.

Die im wesentlichen geschlossene Abschlußwandung 121 des äußeren Gehäuseteiles 112 trägt an ihrer Innenfläche einen nach innen gerichteten, im wesentlichen kegelstumpfförmigen Ventilsitz 1375 der über einen in einem nach außen gerichteten einstückigen Rohransatz 139 verlaufenden Kanal mit der Außenseite des Gehäuses verbunden ist. Die Gehäuseinnenfläche 136 ist ferner mit einer Ausnehmung 140 versehen, die über einen Kanal l4l mit der Außenseite des Gehäuses 112 verbunden ist. Diese Verbindung verläuft über einen einstückig angeformten Anschlußnippel oder rohrförmigen Ansatz 139· Weiter ist an dem Gehäuseteil 112 eine Verstärkungsrippe 143 vorgesehen, welche die beiden Anschlußnippel 139 und 142 in der aus den Fig. 8 und 9 der Zeichnungen ersichtlichen Weise miteinander verbindet. Um den Ventilsitz herum verläuft ein nach innen gerichteter, ringförmiger, konzentrisch angeordneter Steg 144.

Der andere, äußere Gehäuseteil 115 besitzt eine im wesentlichen flache Innenfläche 145» von welcher ein im wesentlichen kegelstumpfförmiger Ventilsitz 146 nach innen ragt, der über einen sich durch einen einstückig angeformten,

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nach außen führenden, rohrförmigen Ansatz 148 erstreckenden Kanal 147 Verbindung mit der Gehäuseaußenseite hat. Um den Ventilsitz 146 herum ist ein ringförmiger Steg 149 in ähnlicher Weise wie der ringförmige Steg 144 des Gehäuseteiles 112 konzentrisch angeordnet und steht von der Innenfläche 145 des Gehäuseteiles 115 nach innen weg.

Die Gehäuseteile 112 und 115 sind jeweils mit öffnungen bzw. 151 versehen, welche durch die Gehäuseteile hindurchgeführt sind und durch welche jeweils die rohrförmigen Ansätze 134 der Gehäuseteile 113 und 114 hxndurchgeschoben werden können, wenn die einzelnen Teile in die in Fig. 9 der Zeichnungen gezeigte Lage zusammengefügt werden.

Man sieht also, daß die Gehäuseteile 112 bis 115 die Form einfacher Kunststoff-Gußteile haben können oder auch in anderer Weise wirtschaftlich und ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können, wodurch die Herstellung des erfindungs- W gemäßen Ventiles 110 vereinfacht wird. Selbstverständlich können die Gehäuseteile 112 bis 115 nach Belieben auch aus anderem geeigneten Werkstoff hergestellt werden.

Ferner ist zu beachten, daß die Gehäuseteile 112 bis zwar in dem hier dargestellten Ausführungsbexspiel rund

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ausgebildet sind, daß die Gehäuseteile jedoch auch andere Formen haben und beispielsweise rechteckig oder quadratisch ausgeführt sein können.

Das Merabranelement 116 ist ein einstückiges flexibles Bauteil mit einem Körper 152, von welchem drei Membranabschnitte 153j 15¹I und 155 nach außen wegstehen, wobei die äußeren Membranabschnitte 153 und 155 mit den einander gegenüberliegenden Stirnseiten 156 und 157 des Membrankörpers 152 in einer Ebene liegen. Der Außenrand des oberen Membranabschnittes 153 trägt einen ringförmigen Wulst 158, der einem gleichen ringförmigen Wulst 159 am Außenrand des unteren Membranabschnittes 155 entspricht. Auch der mittlere größere Membranabschnitt 15^ ist an seinem Außenrand mit einem ringförmigen Wulst 160 versehen. Die Stirnseite 157 des Membrankörpers 152 weist eine runde öffnung l6l auf, die an einer inneren Abschlußfläche 162 des Membrankörpers endet, wobei an dieser Innenfläche 162 ein wieder, nach außen weisender runder Vorsprung 163 vorgesehen ist. Die öffnung dem Membrankörpers steht mit der Seite 156 des Membrankörpers über eine oder mehrere öffnungen 164 in Verbindung, welche sich seitlich neben dem runden Vorsprung 163 durch den oberen Teil 153 des Membrankörpers hindurcherstrecken.

Wenn die Gehäuseteile 112 bis 115 und das Membran-

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element 116 zusammengebaut werden sollen, so daß sie das erfindungsgemäße Ventil 110 bedienen* so kann das Membranelement 116 zwischen die beiden inneren Gehäuseteile 113 und 114 so eingesetzt werden, daß der ringförmige Wulst

des mittleren Membranabschnittes 154 in den beiden einander gegenüberstehenden Ringnuten 133 der aufeinanderliegehden Seiten 132 der Gehäuseteile 113 und 114 untergebracht ist, während die Membranabschnitte 153 und 155 durch die b öffnungen 130 der beiden genannten Gehäuseteile hindurchgeführt werden, so daß der äußere Randwulst 158 bzw. 159 jeweils an dem ringförmigen Absatz 129 der betreffenden Gehäuseteilseite 128 anliegt. Hiernach werden die beiden inneren Gehäuseteile 113 und 114 und das Membranelement im zusammengebauten Zustand in den Innenraum 124 des becherförmigen Gehäuseteiles 112 eLngesetztj so daß der rohrförmige Ansatz oder Anschlußnippel 134 des Gehäuseteiles 113 durch die öffnung 150 des Gehäuseteiles 112 hindurchragt und der Ringwulst 158 des "oberen Membranabschnittes 153 außerhalb des ringförmigen Steges 144 des Gehäuseteiles 112 zu liegen kommt. Hiernach wird in der Öffnung 161 des Membranelernentes !iß eine Druckfeder untergebracht, so daß sich ein Ende 166 dieser Druckfeder gegen die Innenfläche 162 des Membranelementes il6 abstützt. Danach wird der noch verbleibende äußere Gehäuseteil 115 irt

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den Raum 124 des Gehäuseteiles 112 eingesetzt, wobei die Öffnung 151 in fluchtende Stellung mit dem rohrförmigen Ansatz 134 des Gehäuseteiles 114 gebracht wird, so daß der Gehäuseteil 115 nach innen geschoben werden kann und hierbei mit dem ringförmigen Wulst 127 an der abgeschrägten Fläche der öffnung 122 des Gehäuseteiles 112 entlangläuft, wodurch das Einschnappen des Wulstes 127 in die Ringnut 126 des Gehäuseteiles 112 erleichtert wird und die in Fig. 9 gezeigte Stellung erreicht wird. Der äußere Randwulst 159 des Membranabschnitts 155 befindet sich dann außerhalb des ringförmigen Steges 149 des Gehäuseteiles 115.

Auf diese Weise wird der Membranabschnitt 153 zwischen den ringförmigen Steg 144 des Gehäuseteiles 112 einerseits und den ringförmigen Absatz 129 des Gehäuseteiles 113 andererseits eingespannt, wodurch die Kammern 117 und 118 dicht gegeneinander abgeschlossen werden. In ähnlicher Weise wird der untere Membranabschnitt 155 zwischen den ringförmigen Steg 149 des Gehäuseteiles 115 einerseits und den ringförmigen Absatz des Gehäuseteiles 114 andererseits eingespannt, wodurch die Kammern 120 und 119 dicht gegeneinander abgeschlossen werden. Der mittlere Membranabschnitt 154 ist zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 132 der Gehäuseteile 113 und 114 eingespannt, wodurch

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schließlich die Kammern 118 und 119 dicht gegeneinander abgeschlossen sind.

Man sieht also., daß allein durch das Einschnappen des äußeren Gehäuseteiles 115 an dem äußeren Gehäuseteil 112 nicht nur die Gehäuseteile 112 bis 115 und das Membranelement zusammengefügt werden, sondern auch eine Abdichtung der Membranabschnitte 153 bis 155 gegenüber den jeweils züge- J) hörigen Gehäuseteilen erreicht wird, so daß ein dichter Abschluß der verschiedenen Kammern voneinander erreicht wird, ohne daß zusätzliche Dichtungsmittel erforderlich sind.

Da sich nun das andere Ende 167 der bereits erwähnten Druckfeder 165 gegen die Fläche 145 des eingesetzten Gehäuseteiles 115 abstützt, drängt die Kraft der Druckfeder 165 den Membranabschnitt 153 nach aufwärts, so daß der Ventil- ^ sitz 137 von der Kammer 117 abgesperrt wird, während der Ventilsitz 146 zu der Kammer 120 hin geöffnet wird. Wenn jedoch der Druckunterschied zwischen den Kammern 118 und die Druckkraft der Druckfeder 175 überwindet, so bewegt dieser zwischen den Kammern 118 und 119 wirksame Druckunterschied den Membranabschnitt 153 gegen die Kraft der Druckfeder 165 nach abwärts, so daß der Membranabschnitt 153

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den Ventilsitz 146 verschließt, während der Ventilsitz 137 freigegeben wird.

Gegebenenfalls können in den Kanälen eines oder mehrerer der nach außen führenden Anschlußnippel Luftfilter 168 eingebaut sein, was in der dargestellten Form geschehen kann und dem Zwecke dient, ein Eindringen von Staub oder dergl. in die verschiedenen Kanäle und Kammern des Ventiles 110 und damit ein Zusetzen dieser Räume und Kanäle zu verhindern.

Das erfindungsgemäße Ventil 110 kann in jedem beliebigen Steuersystem oder Regelsystem Verwendung finden. Aus Fig. 9 der Zeichnungen ist ersichtlich, daß im vorliegenden Falle der rohrförmige Anschluß 142 mit einem pneumatisch betätigten Gerät 169 verbunden ist, während der rohrförmige Anschluß mit einer pneumatischen Druckquelle 179 verbunden ist, welche die Form einer Vakuumquelle oder aber einer überdruckquelle haben kann. Der rohrförmige Anschluß 134 des Gehäuseteiles kann mit einer pneumatischen Signalquelle 171 verbunden sein, während der rohrförmige Anschluß 134 des Gehäuseteiles 114 mit einer anderen pneumatischen Signalquelle 172 verbindbar ist. Der Anschlußnippel 148 schließlich ist mit der freien Umgebung verbunden.

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Sl

Solange also die von den Signalquellert 171-und, IJZ den Kammern 118 bzw. 119 zugefuferten pi^eksignale.gleich _ sind oder der Druckunterschied zwischen diesen Signalen, ,;,, die Kraftwirkung der Druckfeder 1β5 nicht überwindet, bleibt die pneumatische Druckquelle 170 von dem pneumatisch betätigten Gerät abgetrennt» da der Membranabschnitt 153, den Ventilsitz 137 absperrt, während die freie Atmosphäre über den geöffneten Ventilsitz 146 hinweg sowie über die Kammer 120, den Kanal 146 und die Kammer 117 mit dem ge-- . , nannten Gerät 169 Verbindung hat. Wenn Jedoch der zwischen ,. den Kammern. 118 und 119 wirksame Druckunterschied die Kraftwirkung der Druckfeder 165 überwindet und das Membran^, element 116 nach abwärts führt, so gibt der Membränabschnitt 153 den Ventilsitz 137 frei und schließt den, ., Ventilsitz 146 ab, wodurch die freie Atmosphäre von dem pneumatisch betätigten Gerät-169 abgetrennt wird ,und, „_: nunmehr die pneumatische Druckquelle 170 mit diesem Gerät in Verbindung gelangt, wodurch das Gerät I69 so lange betätigt oder beaufschlagt wird, bis eine Änderung der von den Signalquellen 171 und 172 herbeigeführten Signale wieder eine AufVärtsbewegung des Membranelementes II6 in die in Pig. 9 der Zeichnungen gezeigte Stellung bewirkt.

Es ist also festzustellen, daß das erfindungsgemäße Ventil 110 aus verhältnismäßig wenigen Bauteilen zusammen-

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gesetzt werden kann und sich in sehr einfacher Weise montieren läßt, wodurch die Herstellungskosten herabgesetzt und die Genauigkeit erhöht wird.

Das erfindungsgemäße Ventil 110 läßt sich beispielsweise als pneumatisch betätigte logische Schaltungseinheit sowie in Verbindung mit anderen gleichen Ventilen oder auch anderen Schaltungseinheiten zum Aufbau verschiedenartiger logischer Systeme verwenden. Hierbei können Strömungs-Druckmittel oder Vakuum oder Druckmittel und Vakuum in Kombination sowohl eingangsseitig als auch ausgangsseitig als Betriebsmittel verwendet werden.

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann noch eine Vielzahl von Abänderungs- und Abwandlungsmöglichkeiten, welche von dem der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken mitumfaßt werden.

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Claims (1)

1 . Pneumatisches Steuersystem mit einer pneumatischen Druckquelle, von welcher mittels eines Vergleichers ein / pneumatisches Steuersignal ableitbar ist, welches zur Betätigung eines pneumatischen Stelltriebs dient und zu der Differenz zwischen zwei Eingangssignalen des Vergleichers proportional 1st, so daß der pneumatische Stelltrieb proportional zu dem ihm zugeführten pneumatischen Steuersignal betätigbar ist, ferner mit einem an die pneumatische Druckquelle angeschlossenen und, jeweils abhängig von einem von ihm gemessenen Zustand, von dieser Druckquelle das eine der beiden Eingangssignale des Vergleichers ableitenden Meßfühler und schließlich mit einem ebenfalls an die pneumatische Druckquelle angeschlossenen und, jeweils abhängig von einer an ihm vorgenommenen Einstellung, von dieser Druckquelle das jeweils andere der beiden Eingangssignale des Vergleichers ableitenden Wähler, gekennzeichnet durch eine selbsttätige Rückstellvorrichtung (93A, 108, 103, 104) zur wiederholten Rückstellung des Vergleichers (13) und zur selbsttätigen Änderung des dem pneumatischen Stelltrieb (12) zugeführten Steuersignales bis zum Abgleich der beiden

Eingangssignale des Vergleichers, so daß die Proportional- . betätigung des pneumatischen Stelltriebes im wesentlichen verschwindet.

2. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem pneumatischen Stelltrieb (12) verbundene und von diesem steuerbare Wärmeaustauscheranordnung (11) (Fig. 1).

3. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch . gekennzelehnet~, daß die Wärmeaustauscheranordnung (11) eine Kühleinrichtung und eine Heizeinrichtung enthält (Fig..1).

4. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß der pneumatische Stelltrieb (12) einen Proportionalbereich aufweist, der von einem, einen Vollbetrieb der Kühleinrichtung bewirkenden Betätigungszustand bis zu einem einen Vollbetrieb der Heizeinrichtung bewirkenden: Betätigungszustand reicht.

5. Pneumatisches Steuersystem nach einem der Ansprüche . 1. bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (14) die Form eines Temperaturfühlers hat (Fig. 1, k und,5)».

6. Pneumatisches Steuersystem nach einem der

Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, _daß, der Wähler, (A5) zwischen seinen Einstellgrenzen kontinuierlich, einstell-.. ..■■ bar (58) ist (Fig. 2 und 3). ..- ,_: .,,,. -., -.-- ■.,-...

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7. Pneumatisches Steuersystem nach einem der Anbrüche ί bis 6i dadurch gekennzeichnet'-, daß mittels der selböttät'igön Rückstellvorrichtung (93A, 108^ löj/ lof) deiii Vergleichet^c (ΐ3j ein pneumatisches Rückstellsignal züführbar isti .·.·.·

8. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (Ij) Str8mungsRtitteikanäle "(103, 10²I-) aufweist, mittels Welchen das Rückstellsignal und das Steuersignal einander überlagert werden. '^;

9. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 8, dadurch ^l gekennzeichnet, daß die genannten StrÖmurigsmitteikanäie '(10^, I04) eine Drosselstelle (104) aufweisen, welche eine bestimmte·" Geschwindigkeit der "Überlagerung des- Rückstellsignales'"und ^: ' ^;r des Steuersignale s festlegt', so daß di'e Aufhebung der'Pro- ^r> ~'~'-port ionalbe tat igung des Stelltriebs allmählich erfolgt. "-'■'-·"-^-"■'..·.'

10. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch*9, dadurch gekennzeichnet, daß'mit" den Strömungsmittelkanäleh' (103*,' 104) ' '^; auf derjenigen Seite der Drosselstelle (104), die von^der-·■■ ^{r: ;}'" '' Anschlußstelle des Steüersignales abgelegen- 1st,^; ein^käpa- —^: ' : zitiver wirkender Raum (108) verbunden ist.

1Ϊ-. Pneumatisches 'Steuersystem· nach¹'·einem der Ansprüche 1 bis 10 mit einem Signalvergleicher, mittels welchem

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von einer pneumatischen Druekquelle ein Steuersignal ableitbar ist, das zur Betätigung eines pneumatischen Stelltriebs dient und zur Differenz zweier Eingangssignale des Signalvergleichers proportional ist, welche auf ein das Steuersignal formendes Membranelement des Signalvergleichers einwirken, so daß der Stelltrieb proportional zu dem ihm zugeführten pneumatischen Steuersignal betätigbar ist, gekennzeichnet durch eine selbsttätige Rückstellvorrichtung (93A, 108, 103, 1O²J-) zur wiederholten Rückstellung des Signalvergleichers (13) und zur selbsttätigen Änderung des dem pneumatischen Stelltrieb (12) zugeführten Steuersignales bis zum Abgleich der auf das Membranelement (85) einwirkenden Eingangssignale, so daß die Proportionalbetätigung des pneumatischen Stelltriebes im wesentlichen aufgehoben wird.

12. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der selbsttätigen Rückstellvorrichtung (93A, IO8, 103, 104) dem Signalvergleicher (13) ein pneumatisches Rücksteilsignal zuführbar ist.

13. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Strömungsmittelkanäle (103, 104)

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zur gegenseitigen überlagerung des Rückstellsignales und des Steuersignales vorgesehen sind.

14. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strömungsmittelkanäle (103, 104) durch das genannte Membranelement (85) hindurch erstrecken (Pig. 6 und 7).

15. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 14,

fc dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelkanäle (I03, 104) eine Drosselstelle (104) aufweisen, welche eine bestimmte Geschwindigkeit der Überlagerung des RUckstellslgnales und des Steuersignales festlegt, so daß die Aufhebung der Proportionalbetätigung des Stelltriebs (12) allmählich erfolgt.

16. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Strömungsmittelkanälen (103, 104) auf derjenigen Seite der Drosselstelle (104), die von der Anschlußstelle des Steuersignales abgelegen ist, ein kapazitiv wirkender Raum (IO8) verbunden ist.

17. Pneumatisches Steuersystem nach einem der Ansprüche bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Stelltrieb (12) die Form eines vakuumbetätigten Stelltriebes hat,

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welchem von dem Vergleicher (13) ein vakuumbetätigtes Steuersignal zuführbar ist, daß ferner die pneumatische Druckquelle (16) von einer Vakuumquelle gebildet ist und daß die von dem Meßfühler (14) bzw. von dem Wähler (15) gebildeten Signalquellen jeweils Vakuum-Eingangssignale an den Vergleicher abgeben.

18. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Rückstellvorrichtung (93a, 1O8, 1O4, 103) an den Vergleicher (13) ein Vakuum-Rückstellsignal abgibt.

19. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (13) Strömungsmittelkanäle (IO3, 104) aufweist, mittels welchen das Vakuum-Rückstellsignal und das Vakuum-Steuersignal einander überlagert werden.

20. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten StrÖmuhgsrnittelkanäle (103, 104) eine Drosselstelle (104) aufweisen, welche eine bestimmte Geschwindigkeit der Überlagerung des Vakuum-Rückstells^gnales und des Vakuum-Steuersignales festlegt, so daß die Aufhebung der Proportionalbetätigung des vakuum-

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betätigten Stelltriebes (12) allmählich erfolgt.

21. Pneumatisches Steuersystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Strömungsmittelkanälen (105, 104) auf derjenigen Seite der Drosselstelle (1O4) die von der Anschlußstelle des Vakuum-Steuersignales abgelegen ist, ein kapazitiv wirkender Raum (108) verbunden ist.

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